组合（Composite）模式将对象组合成树形结构以表示“部分-整体”的层次结构。这样使得用户对单个对象和组合对象的使用具有一致性。

组合模式，听名字你可能比较陌生，但是你很可能是这种模式的用户，它的应用非常广泛，例如IOS里的UIView、Cocos2d-x里的Node以及Unity3d里的Transform都是典型的组合模式。

本文简单举个例子，假设我们要开发一款机甲类的游戏，机甲由身体、手臂、腿等组件组成，这些部件还可以搭载火箭助推器和激光加农炮等组件，那么我们就可以考虑使用组合模式来设计。

首先定义一个机器组件的抽象类：

public abstract class RobotComponent
{protected RobotComponent _parent = null;public virtual RobotComponent parent{ get { return _parent;} set{ if (_parent == value) {return;}if (_parent != null) {_parent.RemoveComponentFromList (this);}_parent = value;if (_parent != null) {_parent.AddComponentToList (this);}}}public virtual void RemoveFromParent (){parent = null;}protected List<RobotComponent> _children = new List<RobotComponent> ();protected virtual void AddComponentToList(RobotComponent component){if (!CanAddComponent (component)) {return;}if (!_children.Contains (component)) {_children.Add (component);}}public virtual RobotComponent AddComponent(RobotComponent component){component.parent = this;return component;}public RobotComponent AddComponent<T> () where T : RobotComponent, new(){RobotComponent component = new T ();return AddComponent (component);}protected virtual void RemoveComponentFromList (RobotComponent component){if (!_children.Contains (component)) {return;}_children.Remove (component);component._parent = null;}protected virtual bool CanAddComponent(RobotComponent component){return true;}
}

这个抽象类维护了一个RobotComponent类型的List，用来存放子组件，对外开放了AddComponent和RemoveFromParent方法以及Parent属性。

接着我们可能会考虑到某种类型的组件不能为它添加子组件，例如火箭助推器和激光加农炮，所以我们又定义了一个抽象类——LeafRobotComponent。

public abstract class LeafRobotComponent : RobotComponent
{   public override RobotComponent AddComponent(RobotComponent component){Console.WriteLine ("LeafRobotComponent cannot add component!");return null;}protected override void RemoveComponentFromList (RobotComponent component){Console.WriteLine ("LeafRobotComponent cannot add component! So removing component make no sense!");}
}

还有，机器人的身体应该不能被添加到其他组件上，所以需要再定义一个抽象类——RootRobotComponent。

public abstract class RootRobotComponent : RobotComponent
{   public override RobotComponent parent{ get { return null;} set{ Console.WriteLine ("RootRobotComponent cannot has a parent!");_parent = null;}}
}

这样我们就完成了一个包含根和叶的组合体系了。

然而还没有具体的功能，我们为RobotComponent添加一些属性，并修改CanAddComponent方法。

public abstract class RobotComponent
{protected RobotComponent _parent = null;public virtual RobotComponent parent{ get { return _parent;} set{ if (_parent == value) {return;}if (_parent != null) {_parent.RemoveComponentFromList (this);}_parent = value;if (_parent != null) {_parent.AddComponentToList (this);}}}public virtual void RemoveFromParent (){parent = null;}protected List<RobotComponent> _children = new List<RobotComponent> ();protected virtual void AddComponentToList(RobotComponent component){if (!CanAddComponent (component)) {return;}if (!_children.Contains (component)) {_children.Add (component);}}public virtual RobotComponent AddComponent(RobotComponent component){component.parent = this;return component;}public RobotComponent AddComponent<T> () where T : RobotComponent, new(){RobotComponent component = new T ();return AddComponent (component);}protected virtual void RemoveComponentFromList (RobotComponent component){if (!_children.Contains (component)) {return;}_children.Remove (component);component._parent = null;}protected virtual bool CanAddComponent(RobotComponent component){if (RemainingTech <= component.TechCost) {Console.WriteLine ("We do not have enough technology");return false;}return true;}protected int _attack = 0;public virtual int Attack{get {int ret = _attack;foreach (var comp in _children) {ret += comp.Attack;}return ret;}}protected int _speed = 0;public virtual int Speed{get {int ret = _speed;foreach (var comp in _children) {ret += comp.Speed;}return ret;}}protected int _techCost = 0;public virtual int TechCost{get {int ret = _techCost;foreach (var comp in _children) {ret += comp.TechCost;}return ret;}}protected int _maxTech = 0;public virtual int RemainingTech{get {int ret = _maxTech;foreach (var comp in _children) {ret -= comp.TechCost;if (ret < 0) {ret = 0;break;}}if (_parent != null && ret > _parent.RemainingTech) {ret = _parent.RemainingTech;}return ret;}}
}

然后我们定义继承自RootRobotComponent的RobotBody：

public class RobotBody:RootRobotComponent
{public RobotBody(){_maxTech = 100;}
}

继承自RobotComponent的RobotArm和RobotLeg：

public class RobotArm : RobotComponent
{public RobotArm(){_attack = 10;_techCost = 20;_maxTech = 10;}
}public class RobotLeg : RobotComponent
{public RobotLeg(){_attack = 5;_speed = 5;_techCost = 20;_maxTech = 10;}
}

以及继承自LeafRobotComponent的RocketBooster和LaserCannon：

public class RocketBooster : LeafRobotComponent
{public RocketBooster(){_techCost = 3;}public override int Speed{get {return 2;}}
}public class LaserCannon : LeafRobotComponent
{public LaserCannon(){_techCost = 3;}public override int Speed{get {return -1;}}public override int Attack{get {return 3;}}
}

然后我们就可以组装机甲了：

     RobotComponent robot = new RobotBody ();RobotComponent arm1 = new RobotArm ();//robot.AddComponent<RobotArm> ();RobotComponent arm2 = robot.AddComponent<RobotArm> ();RobotComponent leg1 = new RobotLeg ();//robot.AddComponent<RobotLeg> ();RobotComponent leg2 = robot.AddComponent<RobotLeg> ();arm1.AddComponent<LaserCannon> ();arm2.AddComponent<LaserCannon> ();leg1.AddComponent<RocketBooster> ();leg2.AddComponent<RocketBooster> ();robot.AddComponent<RocketBooster> ();robot.AddComponent<RocketBooster> ();robot.AddComponent (arm1);robot.AddComponent (leg1);robot.AddComponent<LaserCannon> ();Console.WriteLine (robot.RemainingTech);Console.WriteLine (robot.Speed);Console.WriteLine (robot.Attack);

输出：

We do not have enough technology

组合模式的优点：

1、定义了组合对象的层次结构，可以不断的递归产生各种复杂的组件。

2、简化了用户的代码，用户可以一致地使用组合组件和单个组件。

3、易于增加新类型的组件，新组件添加后可以和原来的组件一起使用。

缺点：

很难限制组合中的组件：有时候你可能希望一个组合只能包含某些特定的组件，就只能在运行时进行检查。

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